一种采用电磁流速仪的测流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采用电磁流速仪的测流装置，固定在铅鱼上，包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，信号获取模块包括电磁流速仪和铅鱼信号获取模块，电磁流速仪固定在铅鱼的头部，信号处理模块固定在铅鱼的铅鱼尾翼上，铅鱼信号获取模块与信号处理模块固定连接，锂电池固定在信号处理模块上；单片机从铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给信号处理模块；信号处理模块与电磁流速仪通过线缆连接，并接收电磁流速仪发送过来的流速信号；信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，经由单片机控制，最后传递给水文缆道测流系统。采用电磁流速仪的测流装置可直接放入水中，测量范围广，数据精度高，可远程操控。

A current measuring device with electromagnetic current meter

【技术实现步骤摘要】
一种采用电磁流速仪的测流装置
本技术涉及水文测试的流速仪领域，更具体地说，它涉及一种采用电磁流速仪的测流装置。
技术介绍
目前国家正在加大发展水文的力度，要求科技的创新。而现有技术中主要使用的是旋浆流速仪、旋杯流速仪来进行水文测试。旋浆流速仪、旋杯流速仪都属于转子式流速仪，工作原理基本相同，是利用水流动力推动转子旋转，再经过K、C、N计算出流速，流速计算公式：V＝KN+C；公式中：V-流速(m/s)；N-双音频信号个数；K-常数；C-仪器校准系数。现有技术中依靠这种方式进行水文流速流量测量都遇到了几个同样的问题：第一，由于环境富营养化，河流水道中水草大量繁殖，致使传统流速仪(旋浆、旋杯)经常被缠绕，致使测量中断或无法测量或测量数据误差；第二、河道中垃圾杂物很多，极易造成传统流速仪(旋浆、旋杯)损坏；第三、每施测一定时间后需重新校准流速仪的K、C、N值，并且不能长期将流速仪置于室外，长期风吹转动将很快造成K、C、N值偏移或报废。第四、传统流速仪的测量范围较小、分别有低速流速仪和高速流速仪，如果河流流速范围较大，就需要配两个流速仪。第五、由于传统流速仪不能长期置于室外，每次测流都需要人工到现场安装流速仪，每个水文站需要安排人员值守，加大了人工成本，实现远程测流较麻烦。而通常针对电磁流速仪测量水文信息，在现有技术中也有，但是无法使用到铅鱼上，直接放入水中进行测量，并且数据处理和控制部分难以解决，进行有效处理。因此需要针对上述问题，进行进一步研究。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种采用电磁流速仪的测流装置，其至少解决了上述部分技术问题。为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案:一种采用电磁流速仪的测流装置，固定在铅鱼上，包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，所述信号获取模块包括电磁流速仪和铅鱼信号获取模块，所述电磁流速仪固定在所述铅鱼的头部，所述信号处理模块固定在所述铅鱼的铅鱼尾翼上，所述铅鱼信号获取模块与所述信号处理模块固定连接，所述锂电池固定在所述信号处理模块上；所述单片机从所述铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给所述信号处理模块；所述信号处理模块与所述电磁流速仪通过线缆连接，并接收所述电磁流速仪发送过来的流速信号；所述信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，经由所述单片机控制，最后传递给水文缆道测流系统。进一步优选为：所述电磁流速仪包括探头、机身和流速仪尾翼，所述探头内部设有用于产生磁场的励磁线圈和对称设置在探头内壁的两个电极；所述机身为不锈钢身架，所述机身内设有用于放大电势信号的前置放大器，所述线缆从所述机身中部的过线通道穿入与所述前置放大器、所述励磁线圈和所述电极均连接；所述流速仪尾翼与所述探头相对固定连接在所述机身的两端，所述探头为流线型对称结构设计，所述探头远离所述机身的一端为水流导引端，所述流速仪尾翼用于保证所述探头的对称轴与河里水流方向一致。进一步优选为：所述机身供所述线缆穿入处设有防水接头，所述线缆与所述前置放大器连接处设有防水塞；所述机身中部还设有固定孔，所述固定孔将所述电磁流速仪固定在所述铅鱼的头部，所述固定孔为贯穿所述机身的通孔，所述流速仪尾翼包括支架和第一螺丝，并通过所述支架、所述第一螺丝与所述机身固定连接；所述机身的过线通道与所述固定孔之间设置有辅助孔，所述辅助孔通过第二螺丝和防水圈密封，所述防水圈位于所述辅助孔靠近所述过线通道的一侧。进一步优选为：所述单片机控制所述锂电池为所述电磁流速仪和所述信号处理模块供电，并对所述锂电池的电压进行监控；当所述锂电池的电压低于预设阈值时，所述单片机控制通过薄膜太阳能板对所述锂电池充电。进一步优选为：所述铅鱼信号获取模块包括水阻开关、陀螺仪传感器和GPS传感器；所述水阻开关获取所述铅鱼的入水信号，并传递给所述单片机；所述陀螺仪传感器获取所述铅鱼的移动信号，并传递给所述单片机；所述GPS传感器获取所述铅鱼的水平位移信号，并传递给所述单片机。进一步优选为：所述信号处理模块包括数据采集处理模块和双音频信号处理模块，所述单片机接收所述电磁流速仪检测到的流速信号，并通过所述数据采集处理模块处理后形成开关信号，再传递给所述双音频信号处理模块；所述双音频信号处理模块将所述开关信号转换成双音频信号，来最后传递给水文缆道测流系统。进一步优选为：当所述单片机没有接收到所述水阻开关、陀螺仪传感器和GPS传感器传递过来的信号时，所述单片机控制所述锂电池停止为所述电磁流速仪和所述信号处理模块供电，并进入休眠模式；当所述单片机接收到所述水阻开关、陀螺仪传感器或GPS传感器传递过来的信号时，所述单片机控制所述锂电池开始为所述电磁流速仪和所述信号处理模块供电，并进入工作模式。进一步优选为：所述信号处理模块包括壳体，所述壳体内部设有主板，所述主板通过柱头固定在所述壳体的内侧上，所述线缆贯穿通过所述壳体，将所述电磁流速仪、信号处理模块和单片机相连通；所述主板与所述线缆电连接，所述线缆贯穿所述壳体处通过防水件进行密封；所述锂电池固定在所述壳体内，所述水阻开关固定在所述壳体上。进一步优选为：所述单片机包括测流模块，所述测流模块接收所述电磁流速仪检测到的流速信号，该接收所述流速信号过程前还包括对测流模块的参数控制。进一步优选为：所述测流模块包括测流控件、参数设置控件、报表存储控件和退出控件；所述参数设置控件用于在所述流速仪工作之前对测流参数进行设置，所述测流参数包括系统参数、视觉效果参数、流速仪参数、河流断面参数、水平校正参数、垂直校正参数和人员参数中的一种或多种；所述测流控件用于在所述测流参数设定后，对测流垂线、测流方式、测流时间和测深方式进行预设；所述报表存储控件能够保存所述流速仪采集的所述流速信号，并根据时间进行查询数据来生成水文标准报表；所述退出控件用于退出所述测流模块。综上所述，本技术具有以下有益效果：1、本技术的测流装置采用的电磁流速仪，无转动部件，使用金属外壳，不惧泥沙堵塞和水草缠绕，探头坚固耐用，不怕被外物撞击，适用各种河流环境。2、本技术的测流装置采用的电磁流速仪用法拉第电磁感应定律制做的。励磁线圈产生感应电势，该电势被两个电极所采集，此感应电势与流速大小成正比，由此实现流速的测量。得到的流速再经过换算得K、C、N值，所以不需要进行校准。3、本技术的测流装置采用无需每次测流时人工安装，不会损坏电磁流速仪，使用锂电池供电，太阳能进行浮充电，保证电磁流速仪可以长期外挂在铅鱼上，实现远程测流，并降低人工成本。4、电磁流速仪是将探头放入河水中，测量数据更精确，测量范围广，一个流速仪可以实现低速、中速、高速的测量。附图说明图1是本技术一实施例中一种采用电磁流速仪的测流装置的系统框图；图2是本技术一实施例中一种采用电磁流速仪的测流装置的系统中信号处理模块的框图；图3是本技术一实施例中一种采用电磁流速仪的测流装置的电磁流速仪的结构的俯视图；图4是本技术一实施例中一一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用电磁流速仪的测流装置，固定在铅鱼上，其特征在于：包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，所述信号获取模块包括电磁流速仪和铅鱼信号获取模块，所述电磁流速仪固定在所述铅鱼的头部，所述信号处理模块固定在所述铅鱼的铅鱼尾翼上，所述铅鱼信号获取模块与所述信号处理模块固定连接，所述锂电池固定在所述信号处理模块上；所述单片机从所述铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给所述信号处理模块；所述信号处理模块与所述电磁流速仪通过线缆连接，并接收所述电磁流速仪发送过来的流速信号；所述信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，经由所述单片机控制，最后传递给水文缆道测流系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用电磁流速仪的测流装置，固定在铅鱼上，其特征在于：包括信号获取模块、信号处理模块、锂电池和单片机，所述信号获取模块包括电磁流速仪和铅鱼信号获取模块，所述电磁流速仪固定在所述铅鱼的头部，所述信号处理模块固定在所述铅鱼的铅鱼尾翼上，所述铅鱼信号获取模块与所述信号处理模块固定连接，所述锂电池固定在所述信号处理模块上；所述单片机从所述铅鱼信号获取模块中获取铅鱼信号，并传递给所述信号处理模块；所述信号处理模块与所述电磁流速仪通过线缆连接，并接收所述电磁流速仪发送过来的流速信号；所述信号处理模块对接收到的铅鱼信号和流速信号进行处理后，经由所述单片机控制，最后传递给水文缆道测流系统。


2.根据权利要求1所述的一种采用电磁流速仪的测流装置，其特征在于：所述电磁流速仪包括探头、机身和流速仪尾翼，所述探头内部设有用于产生磁场的励磁线圈和对称设置在探头内壁的两个电极；所述机身为不锈钢身架，所述机身内设有用于放大电势信号的前置放大器，所述线缆从所述机身中部的过线通道穿入与所述前置放大器、所述励磁线圈和所述电极均连接；所述流速仪尾翼与所述探头相对固定连接在所述机身的两端，所述探头为流线型对称结构设计，所述探头远离所述机身的一端为水流导引端，所述流速仪尾翼用于保证所述探头的对称轴与河里水流方向一致。


3.根据权利要求2所述的一种采用电磁流速仪的测流装置，其特征在于：所述机身供所述线缆穿入处设有防水接头，所述线缆与所述前置放大器连接处设有防水塞；所述机身中部还设有固定孔，所述固定孔将所述电磁流速仪固定在所述铅鱼的头部，所述固定孔为贯穿所述机身的通孔，所述流速仪尾翼包括支架和第一螺丝，并通过所述支架、所述第一螺丝与所述机身固定连接；所述机身的过线通道与所述固定孔之间设置有辅助孔，所述辅助孔通过第二螺丝和防水圈密封，所述防水圈位于所述辅助孔靠近所述过线通道的一侧。


4.根据权利要求1所述的一种采用电磁流速仪的测流装置，其特征在于：所述单片机控制所述锂电池为所述电磁流速仪和所述信号处理模块供电，并对所述锂电池的电压进行监控；当所述锂电池的电压低于预设阈值时，所述单片机控制通过薄膜太阳能板对所述锂电池充电。


5.根据权利要求1至4任一所述的一种采用电磁流速仪的测流装置，其特征在于：所述铅鱼信号获取模块包括水阻开关、陀螺仪传感器和GPS传感器；所述水阻开关获取所述铅鱼的入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张立，周德政，王飞，吕志朋，雷瑀，韦治高，
申请(专利权)人：南宁强国科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45